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       ドライアイスにトライ

 物質を低温にすると、我々が普段生活している常温の世界では起こりにくい特異な現象を観察することがある。ドライアイスを使って、低温の世界にトライしてみよう。


<ドライアイスの昇華>
「画 像」
金属製スプーンが鳴り響く!金属表面部分で昇華が激しく起こることによる。金属の熱伝導性が良いことの他、圧力の影響も考えられる。
 

「画 像」
昇華した二酸化炭素の圧力によりフィルムケースのフタが飛ぶ!30秒程度で軽い音とともに内容物も飛び散るので注意。
 


「画 像」コインのダンス
硬貨を押しつけると面白い動きをする。まるで硬貨がダンスしているよう。銅貨が最も適している。アルミ硬貨は、すぐに動きが止まる。これは熱伝導性の違いによるものと考えられる。
 


「動 画」ホバークラフト効果
表面から激しく二酸化炭素が昇華しているので、摩擦が小さくなる。実験台は滑らかなのでホバークラフト効果が高い。ドライアイス板上にキャラクター(アノマロカリス)を乗せてみた。
 


「画 像」
自作ホバークラフト:スーパー宮古モデル:木製イスにプラ製植木鉢を打ち付ける。ドライアイスは業者さんに厚めにカットしてもらうのが良い。厚さをかせぐのに、新聞紙を皿の底に敷いてみた。
プラ製皿はベアリングで止めてみた。校舎の廊下は、なるべく滑らかな場所を選ぶこと。
滑走にトライ!摩擦の関係上、できるだけ体重の軽い人が良い。


動 画:滑走
 



<ドライアイスが二酸化炭素であることの確認_二酸化炭素が水に溶解して酸の働きをする>

「画 像」
ドライアイスをやや塩基性に調整したフェノールフタレイン水溶液に落とす。二酸化炭素が溶け込んで、一瞬にして無色になる。
 


「画 像」
やや塩基性に調製した万能指示薬は、青色から緑色、黄色への変化が観察できる。二酸化炭素が酸性であることの確認ができる。
 


「動 画」
発生してきた気体を空のビーカーですくってみせる。ビーカーを軽く振ると色が変わる。
 


<発生した気体が重いということの確認>
「画 像」
水槽にドライアイスを入れて、昇華してきた気体がたまってきたところにシャボンを落としてみる。二酸化炭素が重いのでシャボンが浮かぶ。
 

「画 像」
発生した気体をろうそくの火にかけると酸素が一瞬遮断されて火が消える。気体が重いということの確認になる。

 


<エタノールとの混合で強力寒剤となる>

「画 像」デジタル温度計でドライアイスの表面温度を計る:-80℃近い低温であることがわかる。ドライアイスを細かく砕き、メタノールと混合すると扱い易い液体寒剤になる。昇華熱が奪われ-95℃近い低温が得られる。ただし、メタノールの扱いには注意。
 

動画:ミニトマトを凍らしてみた



<ドライアイスの灯火>
「画 像」
ドライアイス板2枚のうちの1枚にコルクボーラーで1㎝の穴を掘る。
マグネシウム粉末5gを穴に入れ、導火線としてマグネシウムリボンを差し込む。
着火してフタをする。激しい反応が落ち着いて、オレンジ色の柔らかい光が観察される。手を当てると冷たいはずのドライアイスから赤外線による温かみを感じることができる。
燃焼後:空気(の単体の酸素)がなくても燃焼が起こる。二酸化炭素分子中の酸素と化合により酸化マグネシウムと炭素の単体(黒色)が生成してくる。


動画:
 



<ドライアイスで遊んでみる>

「動 画」
ぽよよんシャボンができる





「画 像」
ドライアイスをバーナーであぶる。すぐさま手のひらに落とされると、反射的に熱いのではないかという反応をとってしまう。
メスシリンダー洗剤を入れてみた。泡がぼこぼこ、あとのことも考えて水槽の受け皿は忘れずに。